4. Thiết bị hàn hồ quang tay
4.3.2. Mỏy hàn một chiều
Theo cấu tạo và nguyờn lý tỏc dụng, mỏy hàn một chiều được chia thành 4 kiểu chớnh:
Mỏy hàn một chiều cú cuộn kớch thớch độc lập.
Mỏy hàn một chiều cú cuộn kớch thớch mắc song song và khử từ nối tiếp. Mỏy hàn một chiều cú cỏc cực từ lắp rời.
Mỏy hàn một chiều với từ trường ngang.
Hiện nay ở Liờn Xụ, Trung Quốc dựng loại mỏy hàn một chiều cú cỏc cực từ lắp rời phổ biến hơn cả với cỏc kiểu: CM, C.300 và C.300M (Liờn Xụ); AT.320 (Trung Quốc)….
4.3.2.1. Mỏy hàn một chiều cú động cơ(Mỏy hàn một chiều cú cỏc cực từ lắprời)
Hỡnh 15.1.4 Hỡnh dạng bờn ngoài của mỏy hàn một chiều cú cỏc cực từ lắprời
1. Thõn mỏy phỏt điện 4. Chổi điện. 7. Mỏ nam chõm 2. Bộ biến trở . 5. Cổ gúp. 8. Mạch điện ngoài. 3. Phần ứng rụto. 6. Tay quay. 9. Tay nắm
a. Cấu tạo: Mỏy phỏt điện một chiều kiểu cỏc cực từ lắp rời dựng để hàn gồm 4 cực từ, hai cực cựng tờn được nối song song với nhau. Trờn cực từ cú 3 tổ chổi than, hai tổ chổi điện than chớnh A và B cung cấp điện cho hồ quang, ở giữa lắp tổ chổi điện than phụ C, chổi điện than A và C cung cấp điện cho cuộn kớch từ của mỏy phỏt điện, ta cú thể điều chỉnh dũng điện của cuộn dõy kớch từ bằng bộ biến trở lắp trờn mỏy hàn, cú thể dựng tay nắm để di chuyển vị trớ của chổi điện than.
39
Hỡnh 15.1.5 Mỏy hàn một chiều với cỏc cực từ lắprời a. Hỡnh cấutạo b. Hỡnh nguyờn lý 1. Bộ biếntrở. 2. Cuộn dõy kớch từ. 3. Tay nắm.
4. Chổi điện than
5. Cựctừ
6. Rụ to
b. Nguyờn lý làm việc:
Theo nguyờn lý điện từ khi cú dũng điện thụng qua rụto của mỏy phỏt điện sẽ sinh ra từ thụng, từ thụng do rụto sinh ra tỏc dụng làm yếu từ trường sẵn cú hiện tượng này gọi là phản ứng rụto.
Lỳc khụng tải, trong rụto của mỏy phỏt điện khụng cú dũng điện hàn thụng qua, khụng sinh ra phản ứng rụto do đú điện thế khụng tải của mỏy phỏt điện hơi cao, rất dễ mồi hồ quang. Lỳc hàn trong rụto của mỏy phỏt điện cú dũng điện hàn thụng qua sinh ra phản ứng rụto làm giảm từ thụng của mỏy phỏt điện cuối cựng điện thế của mỏy phỏt điện sẽ giảm xuống tới mức tương đương.
Với điện thếdựng để đốt chỏy hồ quang một cỏch ổn định tựy thuộc vào sự thay đổi chiều dài hồ quang, phản ứng rụto cũng thay đổi làm ảnh hưởng tới điện thế cụng tỏc của mỏy phỏt điện. Do đú lỳc chiều dài của hồ quang tăng thỡ điện thế cụng tỏc của mỏy phỏt điện cũng sẽ tăng theo như vậy đỏp ứng được nhu cầu khi hàn.
Lỳc chập mạch phản ứng rụto rất lớn khiến cho điện thế của mỏy phỏt điện giảm xuống tới mức xấp xỉ số 0, như vậy hạn chế được dũng điện chập mạch.
- Điều chỉnh dũng điện hàn:
Cú hai phương phỏp diều chỉnh dũng điện, điều chỉnh sơ và điều chỉnh kỹ.
+ Điều chỉnh sơ: Thỡ dũng điện hàn thay đổi rất lớn, nú thụng qua việc di chuyển vị trớ chổi điện than để thực hiện việc điều chỉnh, lỳc di chuyển chổi điện than theo chiều quay của rụto thỡ phản ứng rụto sẽ tăng cường, điện thế của mỏy hàn điện giảm xuống, dũng điện hàn cũng sẽ giảm xuống ngược lại nếu di chuyển chổi than ngược với chiều xoay của rụto thỡ dũng điện sẽ tăng lờn.
+ Điều chỉnh kỹ: Thỡ dũng điện thay đổi ớt nhiệm vụ chớnh của nú là làm cho dũng điện hàn sau khi điều chỉnh sơ được điều chỉnh lại một cỏch đều đặn, ta dựng bộ biến
40
trở để thay đổi dũng điện của cuộn dõy kớch từ để tăng hoặc giảm từ thụng của mỏy phỏt điện nhằm thay đổi điện thế của mỏy hàn điện như vậy là đạt được mục đớch điều chỉnh kỹ dũng điện hàn.
Cạnh mỏy hàn một chiều cú cỏc cọc nối dõy. Căn cứ theo nhu cầu ta cú thể thay đổi cỏch đấu dõy để thay đổi cực tớnh hàn.
4.3.2.2. Mỏy hàn một chiều kiểu chỉnhlưu.
Cựng với sự phỏt triển nhanh chúng của cụng nghệ bỏn dẫn trong kỹ thuật hàn ngày càng ứng dụng nhiều chỉnh lưu.
Mỏy hàn bằng dũng điện chỉnh lưu gồm hai bộ phận chớnh: mỏy biến thế (cú cơ cấu điều chỉnh) và bộ phận chỉnh lưu dũng điện. Mỏy biến thế hoàn toàn giống mỏy biến thế hàn xoay chiều. Bộ phận chỉnh lưu bố trớ trờn mạch thứ cấp của mỏy biến thế và thường dựng là chỉnh lưu Sờlen và Silic. Tỏc dụng của chỉnh lưu là biến dũng điện xoay chiều thành dũng điện một chiều để hàn.
a. Mỏy hàn chỉnh lưu 1 pha - Sơ đồ mạch điện: (Hỡnh 15.1.6)
* Cấu tạo: Của mỏy gồm hai bộ phận chớnh: phần biến thế (cú cơ cấu điều chỉnh) và phần chỉnh lưu dũng điện. Phần biến thế hoàn toàn giống như biến thế của mỏy hàn điện xoay chiều. Phần chỉnh lưu bố trớ trờn mạch thứ cấp của mỏy biến thế và thường dựng là cỏc đi- ốt chỉnh lưu loại sờlen hoặc silớc.
Hỡnh 15.1.6. Sơ đồ mạch điện mỏy hàn chỉnh lưu một pha * Nguyờn lý làm việc:
- Giả sử ở nửa dầu của chu kỳ, đầu A mang điện dương, dũng điện đi qua biến trở đến nỳt (a), qua đốn 1 đến nỳt (b), qua mạch hàn (gồm cỏp hàn, que hàn, vật hàn) đến nỳt (d). Do điện thế ở (a) cao hơn ở (d) nờn dũng điện khụng đi qua đốn 4 mà qua đốn 3 đến nỳt (c). Do điện thế ở (b) cao hơn ở (c) nờn dũng điện khụng đi qua đốn 2 mà trở về đầu B.
- Ở nửa sau của chu kỳ đầu B mang điện dương, dũng điện đến nỳt (c) qua đốn 2 đến nỳt (b), qua mạch hàn đến nỳt (d). Do điện thế ở nỳt (c) cao hơn ở (d) nờn dũng điện khụng qua đốn 3 mà qua đốn 4 đến nỳt (a). Do điện thế ở (b) cao hơn ở (a) nờn dũng điện khụng qua đốn 1 mà qua biến trở về đầu A. Như vậy kết thỳc một chu kỳ dũng điện luụnđi theo một chiều nhất định.
b. Mỏy hàn chỉnh lưu 3 pha.
41
* Cấu tạo: Mỏy cũng gồm hai bộ phận chớnh
Phần biến thế cú bộ phận điều chỉnh dũng điện thứ cấp của mỏy và phần chỉnh lưu dũng điện. Phần biến thế hàn là loại biến thế hàn 3 pha đấu Y hoặc . Ở mỗi mạch của thứ cấp cú bố trớ một biến trở đặc biệt dựng để điều chỉnh dũng điện thứ cấp ở mỗi pha trước khi đưa qua chỉnh lưu. Phần chỉnh lưu được bố trớ trờn mạch thứ cấp của mỏy bằng bộ chỉnh lưu cầu gồm 6 đốn bỏndẫn.
Hỡnh 15.1.7. Sơ đồ mạch điện mỏy hàn chỉnh lưu ba pha
* Nguyờn lý làm việc:
Khi nối cỏc pha của cuộn dõy sơ cấp của mỏy vào lưới điện xoay chiều ba pha thỡ ở cỏc cuộn dõy thứ cấp của mỏy sẽ xuất hiện dũng điện cảm ứng. Do trong mạch chỉnh lưu cầu cú bố trớ 6 đốn bỏn dẫn nờn trong mỗi một phần sỏu của chu kỳ cú một cặp chỉnh lưu làm việc theo trỡnh tự: 1 - 5; 2 - 4; 3 - 6. Kết quả là trong toàn bộ chu kỳ, dũng điện được chỉnh lưu liờn tục và đường cong dũng điện gần như là đường thẳng. Như vậy dũng điện xoay chiều ba pha sau khi đi qua chỉnh lưu chỉ đi theo một hướng và cú độ nhấp nhụ rất nhỏ vỡ vậy dũng điện hàn rất ổn định, hiệu suất sử dụng lưới điện cao. Đú chớnh là lý do hiện nay chủ yếu sử dụng loại mỏy hàn chỉnh lưu loại ba pha.
Nhận xột: Mỏy hàn bằng dũng điện chỉnh lưu khụng cú phần quay nờn kết cấu đơn giản và tốt hơn mỏy hàn một chiều kiểu động cơ mỏy phỏt. Ngoài ra nú cũn cú hệ số cụng suất hữu ớch cao, cụng suất lỳc khụng tải nhỏ hơn 5 - 6 lần so với mỏy phỏt dũng điện hàn một chiều. So với mỏy hàn xoay chiều thỡ quỏ trỡnh hàn ổn định hơn, thuận lợi cho việc hàn cỏc loại vật liệu khỏc nhau.Vỡ vậy mỏy hàn bằng dũng điện chỉnh lưu ngày càng được sử dụng rộng rói.
c. Mỏy hàn vận hành song song:
Mục đớch vận hành song song mỏy hàn:
Trong quỏ trỡnh hàn, cú những lỳc đũi hỏi phải cú dũng điện hàn rất lớn, nếu một mỏy hiện cú ở xưởng khụng đủ để cung cấp dũng điện hàn thỡ ta cú thể dựng hai mỏy hàn
42
cho vận hành song song mới cú thể đỏp ứng được yờu cầu của cụng việc hàn.
Nguyờn tắc vận hành song song mỏy hàn:
- Những mỏy hàn đấu song song phải cú điện thế khụng tải, cụng suất định mức và những tớnh năng kỹ thuật giống nhau hoặc gần giống nhau do đú tốt nhất là dựng những mỏy hàn cựngloại.
- Khi hai mỏy hàn vận hành song song, phải điều chỉnh sao cho cường độ dũng điện của mỗi mỏy hàn bằng một nửa cường độ dũng điện khi hàn.
* Mỏy hàn một chiều vận hành song song: (Hỡnh 15.1.8)
Khi nối song song hai mỏy hàn một chiều kiểu cực từ lắp rời, ta cú thể dựng phương phỏp kớch từ lẫn nhau. Dũng điện kớch từ của mỏy hàn A do mỏy hàn B cung cấp, dũng điện kớch từ của mỏy hàn B lại do mỏy hàn A cung cấp mới cú thể làm cho mỏy hàn làm việc ổn định được.
Ngoài ra phải nối cực dương với cực dương, cực õm với cực õm của hai mỏy hàn lại rồi mới nối cực dương chung và cực õm chung với vật hàn và que hàn.
* Sử dụng mỏy hàn xoay chiều nối song song: (Hỡnh 15.1.9)
Khi nối hai mỏy hàn xoay chiều, ta phải đấu 2 cuộn dõy sơ cấp của 2 mỏy vào cựng một pha của lưới điện, đồng thời cuộn dõy thứ cấp cũng phải đấu vào cựng một pha. Để kiểm tra xem đấu dõy cú đỳng hay khụng, trước hết đấu 2 đầu dõy của cuộn dõy thứ cấp của hai mỏy hàn vào với nhau, sau đú đấu 2 đầu dõy cũn lại vào búng đốn 110V. Nếu búng đốn khụng sỏng, chứng tỏ đó đấu chớnh xỏc, nếu búng đốn sỏng lờn thỡ chứng tỏ đó đấu sai, lỳc này chỉ cần thay đổi cỏch đấu cho cuộn dõy sơ cấp hoặc cuộndõy thứ cấp của mỏy hàn làđược.
Khi hai mỏy hàn vận hành song song, phải điều chỉnh sao cho cường độ dũng điện của mỗi mỏy hàn bằng một nửa cường độ dũng điện khi hàn.